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灭活细菌生物膜杂化Ti金属材料的生物活性研究
  • ISSN号:0412-1961
  • 期刊名称:《金属学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG178[金属学及工艺—金属表面处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]四川大学生物材料工程研究中心,成都610064, [2]四川大学国家生物医学材料工程技术研究中心,成都610064
  • 相关基金:国家重点研发计划项目No.2016YFC1102700; 国家自然科学基金项目Nos.31570966和31771035; 四川省科技支撑计划项目No.2012FZ0122; 成都市科技惠民项目No.2015-HM01-00142-SF; 江苏省生物医用功能材料协同创新中心项目
中文摘要:

为调控生物活性Ti金属材料的生物活性,使用灭活的细菌生物膜对其进行杂化。金黄色葡萄球菌(S.aureus)在纯Ti(P-Ti)和酸碱处理Ti(AA-Ti)表面培养5 d后在121℃、0.13 MPa条件下灭活30 min,获得细菌生物膜杂化的纯Ti(BP-Ti)和酸碱处理Ti(BAA-Ti)。BCA蛋白分析和苯酚-硫酸分析表明,在BAA-Ti表面的细菌生物膜的细胞外基质较BP-Ti表面细菌生物膜的细胞外基质含较多蛋白,而后者含有较多的多糖。酶免疫分析表明,在BP-Ti和BAA-Ti表面的肠毒素都低于阈值。模拟体液(SBF)浸泡实验表明,BAA-Ti和BP-Ti在5 d内均可诱导磷灰石形成,但BAA-Ti诱导磷灰石能力低于BP-Ti。AA-Ti在1 d内可诱导磷灰石生成,但在5 d内P-Ti表面无磷灰石生成。表明生物膜提高了BP-Ti的生物活性,但降低了BAA-Ti的生物活性。这可能源于生物膜中多糖有利于促进磷灰石的形成,而其中的蛋白抑制磷灰石的形成。MG-63细胞培养实验表明,

英文摘要:

Bacterial biofilm contained with proteins and polysaccharides, which made it have the potential to mimic extracellular matrix for tissue repair. It also has the properties to attach the substrate firmly.In order to regulate the bioactivity of titanium metal, inactivated bacterial biofilm was hybridized on the metal surfaces. Staphylococcus aureus(S.aureus) was cultured for 5 d on pure titanium metal(P-Ti) and thatsubjected to acid-alkali treatment(AA-Ti), and then the bacteria was inactivated at 121 ℃ and 0.13 MPa for 30 min to get hybridized titanium metals BP-Ti and BAA-Ti respectively. BCA(bicinchoninic acid) assay and phenol-sulfuric acid analysis showed the extracellular matrix(ECM) in the biofilm on BAA-Ti contented less polysaccharide and more protein than that on BP-Ti. Enzyme immunoassay showed the staphylococcal enterotoxins in both biofilms were lower than the threshold value. SBF(simulated body fluid) soaking experiments showed both BAA-Ti and BP-Ti could induce apatite formation after 5 d, and BAA-Ti induced less apatite than the BP-Ti did. The AA-Ti could induce apatite formation at 1 d, but there is no apatite formation on P-Ti even after 5 d. It indicated that the biofilm decreased the bioactivity of BAA-Ti, but increased the bioactivity of BP-Ti. This effect might depend on the roles of proteins and polysaccharide in the biofilms which could restrain the apatite formation for the former, and accelerate the apatite formation for the later. When osteosarcoma cell MG-63 was cultured on the metals for 3 d, the cell proliferation ability on the metals followed by the order of BAA-TiBP-TiAA-TiP-Ti, which indicated that the proteins might inhibit the cell proliferation. The biofilms hybridized on titanium metal could influence the biological response of titanium metal. It might be possible to regulate the bioactivity of titanium by biofilm hybridization.

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期刊信息
  • 《金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学协术协会
  • 主办单位:中国金属学会
  • 主编:柯俊
  • 地址:沈阳文化路72号
  • 邮编:110016
  • 邮箱:shxiao@imr.ac.cn
  • 电话:024-23971286
  • 国际标准刊号:ISSN:0412-1961
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1139/TG
  • 邮发代号:2-361
  • 获奖情况:
  • 第一、二届全国优秀科技期刊评比一等奖,第一、二、三届国家期刊奖,国家期刊方阵"双高"期刊,第一、二、三届中国科学院科技期刊评比一等奖,中国科学院优秀期刊特别奖,第一、二、三、五届中国科协优秀科技期刊评比一等奖,中国科协精品期刊工程A类、B类,第一、二、三、四、五届中国百种杰出学术期刊,首届出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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